éterBlaatloBdn dl«Mll«HdMKBsi HtétbodetleH. mc

gmaalt. — La méiliode employée par H. Regnaull consiste essentiellement :

1> A délerminer le poids du gai proposé qui remplit à 0* et sous une pression connue, voisine de 760 millimètres, la capacité d'un ballon de verre d'une dizaine de litres environ; on en conclut, au mojen de la loi de Hariode, applicaiile quand il ne s'agit que de Taildes variations de pression, le pinds du gaz qui remplirait le ballon sous la pression normale et k 0*; 2* A déterminer, en suivant une marche analogue, le poids d'un égal Tolume d'air dans les mêmes conditions.

Pour obtenir le nombre qui exprime la densité du gat, il suffit de diviser le premier résultat par le second.

Le ballon'A ify. SH) qui sert aui expériences est fermé à la partie supérieure par uue monture à robinet R; au-dessus, se visse un raccord muni lui-méoie ^'B- *"■ d'un robinet à trois voies R', qui

permet de Taire communiquer le ballon, soit avec le tube latéral T, soit avec le tube supérieur S. — Le premier tube T vient s'adapter i la partie supérieure d'un manomètre barométrique; on désigne ainsi un tube de verre C, plongeant dans une cuvette de mercure, laquelle reçoit aussi un tube barométrique B, parallèle au premier ('].

On commence par emplir le ballon du gaz proposé, à la température de 0* et sous la pression actuelle de l'atmosphère. — A cet efTet, on entoure le ballon de glace fondante, on le met en communication par le tube S avec la machine pneumatique, et l'on y fait le vide aussi complé-

(') On évalue la hantenr biTaiDélriqme, lu moment de l'eipérîence. an laojen d'une vil 1 d«ui point», comme nom l'aroni dit pour le baromtlrt fixe (I!B); puii on meiure au caihètoinëlre la din'^rence de banlaor dei dent colonnei, ce qui permet de calculer la preiuon du gai dana le ballon.

DENSITfiS DES GAZ. 313

lement que possible: on change ensuite les communications de manière à foire arriver, par ce même tube S, du gaz préparé à Tavance dans un réservoir; on a soin d'ailleurs de faire toujours passer ce gaz, avant qu'il arrive au ballon, dans une série de tubes qui contiennent des substances propres à le dessécher et à le purifier. Pour être certain que le ballon ne contient plus que du gaz sans mélange d*air, on recommence cinq ou six fois la même série de manipulations. Enfîn, après la dernière rentrée du gaz, on laisse pendant quelques instants Tintérieur du ballon en communication avec l'atmosphère, par l'intermédiaire des tubes desséchants. On note la pression barométrique H, on ferme le robinet R et l'on sépare le raccord R'. — On retire alors le ballon de la glace, et l'on attend qu'il ait pris la température du laboratoire ; après quoi, on l'essuie, on le sus* pend sous l'un des plateaux d'une bonne balance et l'on en fait la tare.

II est clair que, si l'on pouvait alors extraire complètement le gaz du ballon, la perte de poids qu'il aurait éprouvée donnerait le poids de gaz qui remplit le ballon à 0** et sous la pression H. Mais on sait que les meilleures machines pneumatiques ne peuvent faire un vide absolu i on a recours alors à un procédé qui conduit, en définitive, à un résultat équivalent. — On replace le ballon dans la glace, et au moyen du raccord R', on le remet en communication avec le manomètre et avec la machine pneumatique. On fait le vide aussi complètement que possible; puis on lit, sur le manomètre barométrique, la tension « du gaz qui reste dans le ballon; on ferme enfin le robinet R, on détache le raccord^ on replace le ballon sous le plateau de la balance, après avoir pris les mêmes précautions que pour la première pesée, et l'on rétablit l'équilibre avec des poids marqués. Or la somme des poids p qu'il faut ajouter ainsi du cAté du ballon exprime, avec l'exactitude de la double pesée, le poids de gaz enlevé par la machine ; la pression dans le ballon ayant diminué de la quantité H — «, il est clair que p est le poids de gaz qui occuperait le volume du ballon sous la pression H — « et à la température de 0* (148); on en déduit immédiatement, par la loi de Mariette, le poids P du même gaz qui remplirait le même volume à 0* et sous la pression normale de 760 millimètres, savoir :

(1) ^='Pw:zi'

On répète ensuite sur l'air la même série d'expériences ; soit F, p', H', t' les quantités correspondantes à P, p, H, «, dans ces nouvelles déterminations ; le poids F de l'air qui emplirait le ballon à 0% et sous la pression de 760 millimètres, est donné par la formule

H' — .' En divisant membre à membre les égalités (1) et (3), et observant que le

quotient ^ est précisément la densité cherchée ^q, ou a :

264. Emploi des tares eompcnsées, daas la métkode deate, p<»«r éviter les correetloas relatives A la povsséede l*i

— Il est une circonstance dont nous n'avons tenu aucun compte, dans k' calcul qui précède, c'est la poussée qu'éprouve le ballon de la part de Tair environnant. — Revenons aux opérations qui ont donné le poida p du gaz sorti. Si, lors des deux pesées du ballon plein de gaz et du ballon vide, Tair extérieur se trouve dans des conditions identiques de température, de pression et d^humidité, la poussée qu*il exerce est évidemment la même dans les deux cas, et le poids p est bien celui du gaz enlevé par la machine pneumatique. Hais, si les conditions atmosphériques ont changé d'une pesée à Taulre, si le poids de Tair déplacé par le ballon a augmenté ou diminué d'une certaine quantité, le poids p qu'il a fallu pour rétablir l'équilibre est celui du gaz extrait par la machine pneumatique, augmenté ou diminué de cette même quantité. — Les mêmes remarques sont applicables au poids p\

Les physiciens qui, avant M. Regnault, s'étaient occupés de la recherche des densités des gaz, MM. Biol et Arago d'abord, MM. Dumas et Boussingault ensuite, avaient cherché à déterminer aussi exactement que possible la perte de poids du ballon, dans chacune des quatre pesées, afin d'en tenir compte dans le calcul des expériences. Mais ce genre de corrections présente beaucoup d'incertitudes; il vaut mieux, ainsi que Ta fait M. Regnault, se placer dans des conditions telles qu'il n'y ait plus aucune correction à effectuer.

A cet effet, on étabht la tare du ballon, non plus avec des corps quelconques, mais à Taide d'un autre ballon A' (fig. 212), fabriqué en même temps et avec le même verre, et présentant le même volume extérieur que celui qui sert aux expériences (*), On introduit dans ce ballon auxiliaire un peu de mercure, pour rendre son poids à peu près égal à celui du ballon A.

La cage de la balance repose sur une armoire vitrée; c'est dans Tatmosphère de cette armoire que flottent les deux ballons, suspendus aux

(•) Pour obtenir deux ballons de même volume extérieur, on commence par les choisir de volumes peu différents ; on prend le plus grand des deux pour le ballon A qui doit recevoir le gaz; au plus petit A' on adapte une simple virole métallique, terminée par un crochet. On les emplit d'eau et l'on détermine leurs volumes extérieurs par le procédé décrit (92). Supposons que Ton trouve, entre les volumes, une différence de 25 centimètres cubes ; pour achever la compensation, on faç'onne i la lampe un tube de verre fermé aux deux Jbouts, qui éprouve dans l'eau une perte de poids de 25 grammes : ce lube, étant suspendu à la virole du ballon A', comme le représente la figure 212, forme évidemment avec lui un volume toUl égal i celui du ballon A.

DEnsires des gaz. sis

plateaux par des fils qui IraTersent des ouvertures conTenablemenl disposées. L'air de l'armoire est desséché par de la chaux vive. — Les deux ballons A et A' ayant le fnème volume extérieur, les poussées qu'ils éprouvent sont et restent égales, quels que soient les changements qui peuvent survenir dans la température ou dans la pression de l'air environnant.

Le ballon A se trouve donc dans les mêmes conditions que s'il était suspendu dans unespacevide, car la poussa qu'il éprouve est sans cesse équilibrée, sur la balance, par celle qu'éprouie le ballon A'.